Đang tải... (xem toàn văn)
Ngành công nghiệp dầu khí là một ngành công nghiệp hiện đại, đã và đang phát triển, đó là một ngành mũi nhọn mang tính chất chiến lược trong quá trình phát triển của nền kinh tế không những ở Việt Nam mà còn ở hầu hết các Quốc gia trên thế giới. Một công việc quan trọng có tính quyết định trong ngành công nghiệp dầu khí là việc thi công các giếng khoan, khoan sâu vào lòng đất. Để thực hiên tốt công tác khoan cho giếng khoan dầu khí, nhất là các giếng khoan phải tiến hành chuẩn xác, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế. Ở Việt Nam bên cạnh quá trình khai thác thì quá trình khoan thăm dò các giếng mới vẫn diễn ra thường xuyên, nhằm phát hiện thêm các mỏ dầu khí mới để nâng cao trữ lượng khai thác. Được sự đồng ý của bộ môn KhoanKhai thác, trường Đại học Mỏ Địa Chất em đã thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài:“ Thiết kế thi công giếng khoan thăm dò dầu khí BH16X nằm ở phía Đông Bắc mỏ Bạch Hổ thuộc bể Cửu Long”.Với kiến thức chuyên môn còn nhiều hạn chế cũng như thời gian tiếp xúc với công tác ngoài thực địa không nhiều nên bản đồ án này chắc còn nhiều thiếu sót.Rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô.
Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh LỜI NÓI ĐẦU Ngành công nghiệp dầu khí ngành công nghiệp đại, phát triển , ngành mũi nhọn mang tính chất chiến lược trình phát triển kinh tế Việt Nam mà hầu hết Quốc gia giới Một công việc quan trọng có tính định ngành công nghiệp dầu khí việc thi công giếng khoan, khoan sâu vào lòng đất Để thực hiên tốt công tác khoan cho giếng khoan dầu khí, giếng khoan phải tiến hành chuẩn xác, đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỹ thuật kinh tế Ở Việt Nam bên cạnh trình khai thác trình khoan thăm dò giếng diễn thường xuyên, nhằm phát thêm mỏ dầu khí để nâng cao trữ lượng khai thác Được đồng ý môn Khoan-Khai thác, trường Đại học Mỏ Địa Chất em thực đồ án tốt nghiệp với đề tài: “ Thiết kế thi công giếng khoan thăm dò dầu khí BH-16X nằm phía Đông Bắc mỏ Bạch Hổ thuộc bể Cửu Long” Với kiến thức chuyên môn nhiều hạn chế thời gian tiếp xúc với công tác thực địa không nhiều nên đồ án nhiều thiếu sót.Rất mong đóng góp ý kiến thầy cô Em xin bầy tỏ lòng cảm ơn đến thầy giáo môn Khoan Khai Thác, đặc biệt thầy TỐNG TRẦN ANH anh phòng Khoan – Sửa Giếng Viện Nghiên cứu khoa học thiết kế dầu khí biển NIPI Vietsovpetro tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này! Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2016 Sinh viên thực Phạm Văn Phóng SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -1- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh CHƯƠNG I VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ CẤU TẠO ĐỊA CHẤT MỎ BẠCH HỔ 1.1 Vị trí địa lý đặc điểm địa chất 1.1.1 Vị trí địa lý * Vị trí địa lý Mỏ Bạch Hổ nằm lô số thuộc bể Cửu Long, có diện tích khoảng 10.000km2, cách đất liền khoảng 120 Km theo đường chim bay, cách cảng dịch vụ dầu khí Xí nghiệp liên doanh Vietsovptro khoảng 120 Km, phía tây nam mỏ Bạch Hổ khoảng 35Km mỏ Rồng, xa mỏ Đại Hùng Toàn sở dịch vụ bờ nằm phạm vi thành phố Vũng Tàu bao gồm XN Khoan & Sửa Giếng, XN Khai Thác, XN dịch vụ kỹ thuật, XN vận tải biển, Viện nghiên cứu khoa học & thiết kế dầu khí biển 1.2 Đặc điểm địa chất 1.2.1 Đặc điểm tầng thạch học Theo trình tự nghiên cứu bắt đầu phương pháp đo địa vật lý mặt, chủ yếu đo địa chấn sau đến phương pháp đo địa vật lý lỗ khoan phân tích mẫu đất đá thu được, người ta xác định rõ ràng thành hệ mỏ Bạch Hổ Đó trầm tích thuộc hệ đệ tứ, Neogen, Paleogen phủ móng kết tinh Jura -Kreta có tuổi tuyệt đối từ 97 đến 108, triệu năm Từ xuống cột địa tầng tổng hợp mỏ Bạch Hổ mô tả sau: * Trầm tích Neogen Đệ Tứ + Trầm tích Polioxen -Pleixyoxen(điệp biển đông) Điệp thành tạo chủ yếu từ cát cát dăm, độ gắn kết kém, thành phần Thạch anh, Glaukonite tàn tích thực vật Từ 2025% mặt cắt vỉa kẹp Montomriolonite, gặp vỉa sét vôi SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -2- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh mỏng Đất đá thành tạo điều kiện biển nông, độ muối trung bình chịu ảnh hưởng dòng chảy, nguồn vật liệu đá Macma axit Bề dày điệp dao động từ 612-654m Dưới điệp biển Đông trầm tích thống Mioxen thuộc hệ Neogen Thống chia làm phụ thống + Phụ thống Mioxen (điệp Đồng Nai) Đất đá điệp chủ yếu cát dăm cát với độ mài mòn từ trung bình đến tốt Thành phần Thạch anh chiếm từ 20-90% lại Fenspat thành phần khác đá Macma, phiến cát vỏ sò Bột kết gặp vỉa sét sét kết dày đến 20m vỉa cuội mỏng Chiều dày điệp tăng dần từ (538m) hai cánh (619m) +Phụ tầng Mioxen (điệp Côn Sơn) Phần lớn đất đá điệp tạo từ cát, cát dăm bột kết Phần lại vỉa sét, sét vôi mỏng đá vôi Đây đất đá lục nguyên dạng bở rời màu xám vàng xám xanh, kích thước hạt từ 0,110mm, thành phần thạch anh (hơn 80%), Fenspat đá phun trào có màu loang lổ, bở rời mềm dẻo, thành phần Montmoriolonit Bề dày điệp từ 810-950m + Phụ tầng Mioxen (điệp Bạch Hổ) Đất đá điệp nằm bất chỉnh hợp góc, thành tạo Oligoxen Gồm chủ yếu tập sét dày vỉa cát, bột mỏng nằm xen kẽ Sét có màu tối nâu loang lổ xám, thường mềm phân lớp * Trầm tích hệ Paleogen -kỷ Kainozoi Thành tạo thống Oligoxen thuộc hệ Paleogen chia làm hai phụ thống: +Thống oligoxen (điệp Trà Tân) Các đất đá trầm tích bao trùm toàn diện tích mỏ Phần tập sét màu đen dày (tới 266m) Phần cát kết, sét kết bột SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -3- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh kết nằm xen kẽ Điệp chứa năm tầng dầu công nghiệp: 1, 2, 3, , Sự phân chia thực hiên sâu hàng loạt giếng khoan điệp Trà Tân chia làm phụ điệp: dưới, Ở gặp có thay đổi hướng đá mạnh, thời kỳ hình thành trầm tích có hoạt động núi lửa phần trung tâm cuối phía bắc vỉa tại, có gặp đá phun trào số giếng khoan Ngoài gặp trầm tích than sét kết màu đen, xám tối đến nâu bị ép nén, vỡ có mặt trượt + Thống oligoxen (điệp Trà Cú) Thành tạo có vòm bắc rìa nam mỏ Gồm chủ yếu sét kết (60-70% mặt cắt), có từ màu đen đến xám tối nâu, bị ép nén mạnh, giòn mảnh vụn vỡ sắc cạnh có mặt trượt, dạng khối phân lớp Đá thành tạo điều kiện biển nông, ven bờ sông hồ Ở gặp tầng dầu công nghiệp 6, 7, 8, 9, 10 + Các tập đá sở (vỏ phong hoá) Đây sở cho tập đá Oligoxen phát triển bề mặt móng Nó thành tạo điều kiện lục địa phá hủy học địa hình Đá nằm trực tiếp móng tái trầm tích mảnh vụn đá móng có kích thước khác Thành phần gồm: cuội cát kết hạt thô, gặp đá phun trào Chiều dày điệp Trà Cú tập sở thay đổi từ 0-412m từ 0-174m * Đá móng kết tinh từ Kainozoi Đây thành tạo Granite không đồng mà có khác thành phần thạch học, hóa học tuổi Có thể giả thiết có hai thời kỳ thành tạo đá Granite: vòm bắc vào kỷ Jura, vòm nam vòm trung tâm vào kỷ Karetta Diện tích bể Batholit Granite tới hàng nghìn km2 bề dày thường không km Đá móng độ sâu 3888- 4700m Đây bẫy chứa dầu khối điển hình có triển vọng cao SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -4- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh Hiện tầng móng tầng khai thác quan trọng mỏ Bạch Hổ Dầu tự phun từ đá móng với lưu lượng lớn tượng độc đáo, giới gặp số nơi Bom bay -Ấn Độ, Anggile-Li Bi vài nơi khác Giếng khoan sâu vào tầng móng mỏ Bạch Hổ chưa tìm thấy ranh giới dầu nước Để giải thích cho diện dầu đá móng kết tinh người ta tiến hành nghiên cứu đưa kết luận hình thành không gian rỗng chứa dầu đá móng mỏ Bạch Hổ tác động đồng thời nhiều yếu tố địa chất khác 1.2.2 Đặc điểm kiến tạo mỏ Bạch Hổ Mỏ Bạch Hổ nếp lồi gồm vòm, kéo dài theo phương kinh tuyến bị phức tạp hệ thống đứt gãy, biên độ độ kéo dài giảm dần phía mặt cắt * Vòm trung tâm: Diện tích khoảng 37 Km2 (kích thước 7.5km x 5km), đá móng nhô cao dạng địa luỹ so với vòm Bắc vòm Nam 25m 950m Hai bên sườn Đông Tây hai đứt gãy sâu I, II có biên độ lớn Oligoxen hạ vắngmặt đỉnh vòm, hai bên cánh có đầy đủ phân vị địa tầng, bề dày lớn Đá móng bị nứt nẻ mạnh phong hoá, bào mòn nên khả chứa dầu tốt * Vòm bắc: Nằm phía bắc mỏ Bạch Hổ, kích thước 6.5x5km,có cấu tạo phức tạp Ở vòm đá móng không nhô cao vòm trung tâm nên có mặt trầm tích mỏng Oligoxen hạ Đối tượng khai thác vỉa dầu Oligoxen móng, sản lượng nửa đá móng Trung Tâm Bẫy vòm khép kín theo đường 430m theo mặt móng * Vòm Nam: Được tính từ đứt gãy F-5 phía Nam mỏ nằm phần lớn đẳng sâu – 4450m Biên độ nâng lên khoảng 300m Việc đặt tên vòm Nam mang nghĩa tương đối , thực tế cánh thoải dần phía Tây Nam, tách biệt không rõ với vòm trung tâm SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -5- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh Hình 1.1 Mặt cắt dọc mỏ Bạch Hổ vòm Đông Bắc cấu tạo Rồng Cấu trúc tương phản thể mặt tầng móng trầm tích Oligoxen Đặc tính địa lũy thấy rõ phần mặt cắt Nếp lồi có cấu trúc bất đối xứng phần vòm Góc dốc vỉa tăng theo độ sâu từ 8-280 cánh Tây, 6-210 cánh Đông Trục nếp uốn phần kề vòm thấp dần phía Bắc góc dốc tăng dần đến 90 xa hơn, phía Nam sụt xuống thoải góc dốc khoảng , với mức độ ngiêng đá 50-200m/km Phá hủy kiến tạo chủ yếu theo hai hướng kinh tuyến đường chéo, đứt gãy gồm có: đứt gãy số I đứt gãy số II Đứt gãy số 1: chạy theo hướng kinh tuyến cánh tây lên vòm bắc quay theo hướng đông bắc, độ dịch chuyển ngang phía nam khoảng 500m, vòm trung tâm khoảng 400m, vòm bắc khoảng 260m, độ nghiêng mặt trượt khoảng 60 phạm vi vòm bắc kéo theo hai đứt gãy thuận gần song song, với biên độ từ 100m-200m Đứt gãy số 2: chạy theo sườn đông vòm trung tâm phía bắc quay theo hướng đông bắc độ dịch chuyển ngang tới 900m, góc nghiêng gần 600 SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -6- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh Đây hai đứt gãy thuận tạo thành cấu trúc địa hào đặc trưng Ngoài có nhiều đứt gãy phát triển phạm vi vòm với độ dịch chuyển ngang từ vài chục đến 200m, dài từ 1km-2km theo hướng chéo Sự lượn sóng nếp uốn đứt gãy phá huỷ khối nâng thành loạt đơn vị kiến tạo Hình 2.2 Mặt cắt địa chất địa vật lý ngang qua vòm trung tâm mỏ Bạch Hổ Với đặc điểm cấu tạo trên, với đặc điểm địa tầng mỏ Bạch Hổ ta chia cấu tạo mỏ Bạch Hổ với hai tầng cấu trúc Tầng cấu trúc đệ tam: Được thành tạo đá biến chất, phun trào đá xâm nhập có tuổi khác nhau.Về mặt hình thái tầng cấu SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -7- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh trúc có cấu tạo phức tạp Chúng trải qua giai đoạn hoạt động kiến tạo, hoạt hoá macma vào cuối Mezozoi gây biến vị mạnh, bị nhiều đứt gãy với biên độ lớn phá huỷ, đồng thời bị nhiều pha Granitoid xâm nhập Tầng cấu trúc hai: Gồm tất đá tuổi Kainozoi chia phụ tầng cấu trúc Các phụ tầng cấu trúc phân biệt biến dạng cấu trúc, phạm vi phân bố, bất chỉnh hợp Phụ tầng cấu trúc thứ bao gồm trầm tích tuổi Oligoxen, phân biệt với tầng cấu trúc bất chỉnh hợp nằm móng phong hóa bào mòn mạnh với phụ tầng cấu trúc bất chỉnh hợp Oligoxen -Mioxen Phụ tầng tạo hai tầng trầm tích, tập trầm tích có tuổi Oligoxen tương đương với điệp Trà Cú Trên tập trầm tích tập trầm tích tương đương với điệp Trà Tân, chủ yếu sét tích tụ điều kiện sông hồ châu thổ Phụ tầng cấu trúc thứ hai bao gồm trầm tích hệ tầng Bạch Hổ, Côn Sơn, Đồng Nai có tuổi Mioxen So với phụ tầng thứ nhất, phụ tầng có biến dạng mạnh hơn, đứt gãy tồn phần lên dần hẳn tầng Phụ tầng cấu trúc thứ ba gồm trầm tích hệ tầng biển Đông có tuổi Oligoxen đến tại, có cấu trúc đơn giản phân lớp đơn điệu nằm ngang 1.2.3 Các tầng sản phẩm dầu khí mỏ Bạch Hổ Trong mặt cắt mỏ Bạch Hổ từ xuống gặp phức hệ chứa dầu khí sau đây: - Phức hệ Bạch Hổ (trầm tích mioxen dưới) - Phức hệ Trà Tân (trầm tích oligoxen trên) - Phức hệ Trà Cú (trầm tích oligoxen ) - Phức hệ móng kết tinh SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -8- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh Phức hệ Bạch Hổ vỉa hạt từ trung đến thô, có độ thấm cao tầng sản phẩm đánh số 22, 23, 24, 25 26 Tầng 23 cho sản lượng cao tới 281m 3/ngđ Các tầng 23, 24 chứa dầu phía bắc phần trung tâm phía nam bị vát nhọn - Phức hệ Trà Tân: Là điệp cát thấm, độ hạt nhỏ trung bình phân bố rộng cánh phía bắc cấu tạo, nhiều vỉa cát phức hệ bị vát nhọn có dạng thấu kính, thấm Trong có tầng sản phẩm 1, 2, 3, 4, Phức hệ cho lưu lượng thay đổi từ 0, đến 110,5m 3/ngđ Đặc trưng phức hệ có dị thường gradient áp suất vỉa cao tới 0,172at/m - Phức hệ Trà Cú: Đây vỉa cát độ hạt trung bình, đôi chỗ cánh phía bắc hạt bị nứt nẻ, trầm tầng sản phẩm 6, 7, 8, 10 lưu lượng thu từ 180,4 ÷377m3/ngđ - Phức hệ móng: Đây đá granitoid bị phong hoá nứt nẻ mạnh độ hang hốc lớn, gặp nhiều giếng khoan vòm bắc vòm trung tâm Lưu lượng lớn phần đỉnh vòm trung tâm đạt đến 996m3/ngđ, vòm bắc tới 700m3/ngđ lại phần sụt lún móng lưu lượng thấp đạt 4m3/ ngđ 1.3 Địa chất giếng khoan ảnh hưởng tới công tác khoan 1.3.1 Địa chất giếng khoan Đặc điểm địa chất giếng khoan BH-16X mang đầy đủ yếu tố nêu phần địa chất vòm Bắc địa chất chung mỏ Bạch Hổ Ranh giới địa tầng giếng BH-16X dự kiến sau: - Từ 85- 710m trầm tích Đệ Tứ Neogen - Từ 710- 1300m trầm tích Mioxen - Từ 1300- 2230m trầm tích Mioxen trung - Từ 2230- 3250m trầm tích Mioxen hạ - Từ 3250- 42800m tầng Oligoxen - Từ 4280m- 4670m tầng Oligoxen - Từ 4670m trở xuống tầng đá móng SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -9- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh 1.3.2 Dự kiến nhiệt độ áp suất vỉa Độ sâu m Nhiệt Độ C Gradien địa nhiệt C/100m 80-400 40 - 41 2,8 - 3,0 400-710 710-2230 83 - 87 1,3 2,8 - 3,0 1,55 - 1,60 1,06 110 - 117 2,8 - 3,0 3070-3250 3250-3470 AS vỡ vỉa G/Cm3 1,0 2230-2960 2960-3070 A.S vỉa G/Cm3 135 - 143 2,8 - 3,0 3470-4280 1,06 - 1,10 1,20 - 1,30 1,62 - 1,69 1,40 - 1,60 1,75 - 1,88 1,60 - 1,66 1,90 - 1,95 4280-4670 145 - 153 2,8 - 3,0 1,40 - 1,55 1,70 - 1,85 4670-5180 167 - 176 3,0 - 3,2 1,0 – 1,10 1,55 - 1,65 1.3.3 Dự báo phức tạp xảy khoan Qua kết nghiên cứu địa chất từ thực tế khoan giếng lân cận cho thấy phức tạp địa chất gặp phải thi công giếng sau: - Từ 85m – 2230m phức tạp trình khoan - Từ 2230m – 3250m xảy tượng trương nở xét, đất đá bở rời dẫn đến kẹt mút - Từ 3250m – 4670m xảy nước, trương nở, bở rời, bó hẹp thành giếng dẫn đến kẹt mút - Từ 4670m – 5180m xảy nước,mất dung dịch Khi khoan đến độ sâu 2960m trở xuống dầu khí bắt đầu xuất hiện, nguyên nhân gây phức tạp khác trình khoan SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -10- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh giếng, hạn chế lưu lượng khoan, qua tầng có khả gây sập lở - Khi khoan qua tầng có hàm lượng sét cao tượng hút hấp thụ nhanh qua tầng sét Arginit dẫn tới trương nở bó hẹp thành giếng khoan Hiện tượng xảy mạnh mẻ khoan qua tầng có nhiệt độ áp suất cao Ngoài nguyên nhân tượng bó hẹp thành giếng xảy nguyên nhân sau: - Do tượng sập lở đất đá tích tụ đáy giếng, chiều dày vỏ sét lớn kéo cần dồn tụ thành nút sét gây kẹt Ngoài tượng kẹt cần bó hẹp thành giếng xảy nguyên nhân sau : -Hiện tượng kẹt cần chênh áp, tượng xảy mạnh đoạn thân giếng nghiêng cột cần khoan dựa vào thành giếng, chênh lệch áp lực cột dung dịch áp lực vỉa tạo lực dư ép cần khoan vào thành giếng Ngoài lực dư trọng lượng cột cần khoan tạo nên dẫn tới kẹt cột cần bám dính với vỏ sét mà không dạo cần phải ngừng khoan để sửa chữa thiết bị hay bơm rửa Biện pháp cứu kẹt Để giải phóng khoan cụ bị kẹt tiến hành công việc sau: - Xác định điểm kẹt Để xác định diểm kẹt sử dụng nguyên lý biến dạng đàn hồi cột cần khoan theo công thức sau: L = 1,05.E.S.∆L / F Trong đó: F : lực kéo, kG S : tiết diện cần khoan, cm2 ∆L : độ giãn dài cột cần lực kéo F, cm E : mô đun đàn hồi, kG/cm Phương pháp thuận tiện đơn giản song độ xác không cao, đoạn giếng khoan xiên Ngoài người ta sử dụng loại SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -104- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh ống dò dể xác định độ giãn dài cột cần kéo cột cần khoan, điểm kẹt độ dài O - Tiến hành cứu kẹt sập lở thành giếng Để giải phóng khoan cụ tiến hành biện pháp sau; + Tác động lực kéo lên cột cần khoan, bơm rửa dung dịch đặc biệt qua khoảng không vành xuyến nhằm bôi trơn, hòa ta cacbonat, sử dụng dầu thô dung dịch clohidric + Nếu khoan cụ không giải phóng theo phương pháp tháo phần tự cột cần khoan ( tháo trái cần ) nhờ sức công phá khối thuốc nổ ( mìn rung ) sau tiến hành số biện pháp công nghệ sau: - Sử dụng dụng cụ chụp côlôcôn bên có lắp búa thủy lực RCC tạo rung động để giải phóng khoan cụ - Sử dụng dụng cụ khoan doa lại thành giếng khoảng không vành xuyến để giải phóng khoan cụ Nếu biện pháp không thành công tiến hành đổ cầu xi măng mở thân giếng - Tiến hành cứu kẹt chênh áp: Ngoài biện pháp cứu kẹt thông thường để giải phóng khoan cụ trường hợp phải thực biện pháp sau: + Sử dụng dung dịch bôi trơn để giảm ma sát cột cần khoan thành giếng kết hợp với cách động học + Giảm áp suất cột dung dịch phạm vi cho phép 8.2.3 Một số cố khác trình khoan * Gãy cột cần khoan: Nguyên nhân chủ yếu tượng cột cần khoan không đảm bảo chất lượng sử dụng thời gian quy định, không tuân thủ biện pháp kỹ thuật trình thi công giếng khoan ảnh hưởng diễn biến phức tạp mà không dự đoán Theo kinh SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -105- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh nghiệm phần lớn cố cột cần khoan ứng suất mỏi sinh trình làm việc, mài mòn cột cần khoan vào thành ống chống thành lỗ khoan làm giảm tiết diện cột cần khoan Biện pháp xử lí: Hiện biện pháp chủ yếu để cứu phần cột cần gãy nằm giếng sử dụng dụng cụ chụp côlôcôn trơn Overxop Ngoài sử dụng dụng cụ khác mettrich, ống chụp, dao cắt * Chòong khoan bị rơi chóp co mặt vật thể kim loại giếng khoan: Nguyên nhân chủ yếu tượng chòong khoan có chất lượng kém, quy trình sử dụng không hợp lí, sử dụng chòong không thích hợp với tầng đất đá Biện pháp xử lí: Để khắc phục cố dùng biện pháp sau: + Kiểm tra loại bỏ chòong khoan không đủ chất lượng + Tuân thủ biện pháp kĩ thuật khoan vào ranh giới hệ tầng đất đá vùng có diễn biến phức tạp + Khi xảy cố dùng dụng cụ sau để đưa mảnh vụn khỏi giếng phá hủy chúng hom chụp, ống hứng, nam châm vĩnh cửu, chòong mài * Chống ống lệch hướng với thiết kế: Trong trình thi công giếng thường xảy tượng thân giếng lệch hướng so với thiết kế Yếu tố để hạn chế cố cấu trúc hợp lí khoan cụ, phải sử dụng cần nặng cấu định tâm phù hợp với khoảng khoan Sự cố xảy nguyên nhân chủ yếu sau: + Do nguyên nhân địa chất (độ cứng đất đá, độ dốc vỉa thay đổi đột ngột) + Cấu trúc khoan cụ chế độ chưa hợp lí + Do không đánh giá yếu tố cong tự nhiên SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -106- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh Để hạn chế xử lí kịp thời sử dụng biện pháp sau: + Tuân thủ nghiêm ngặt biện pháp kĩ thuật đề lắp ráp khoan cụ theo yêu cầu thiết kế, đo, kiểm tra, điều chỉnh xác thông số chế độ khoan đặc biệt đoạn khoan cắt xiên phương pháp khoan tuốc bin + Sử dụng dụng cụ đo kiểm tra góc nghiêng giếng khoan có độ xác cao, tiến hành kiểm tra liên tục độ lệch giếng Nếu thân giếng khoan lệch hướng so với thiết kế phải tiến hành biện pháp xử lí kịp thời thay đổi thông số chế độ khoan, cấu trúc khoan cụ không xử lí biện pháp cuối mở thân giếng phương pháp đổ cầu xi-măng hủy bỏ giếng biện pháp xử lí lợi kinh tế 8.2.4 Các biện pháp phòng chống phun trình thi công giếng khoan Trong trình khoan có tượng dầu khí xâm nhập vào dung dịch khoan nên thường xảy tượng phun dầu khí Nguyên nhân chủ yếu tượng là: - Có sai xót xác định áp suất vỉa thiết kế giếng việc kiểm tra không đầy đủ thông số áp suất vỉa trình khảo sát mỏ - Áp suất thủy tĩnh dung dịch nhỏ áp suất vỉa sử dụng dung dịch có tỷ trọng nhỏ tỷ trọng thiết kế, giảm chiều cao cột dung dịch bị dung dịch, không bơm rót dung dịch vào giếng kéo cần, có chuyển áp suất vỉa mở - Thay đổi áp suất thủy động trình khoan, bơm rửa kéo thả cần, giếng khoan dừng lâu mở tầng sản phẩm không bơm rửa - Tăng hàm lượng chứa khí dung dịch trình khoan (dung dịch từ giếng lên không tách hết khí) SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -107- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh Các biện pháp ngăn ngừa khắc phục: - Biện pháp phòng chống chủ yếu sử dụng dung dịch có tỷ trọng thích hợp đủ để tạo áp lực lên vỉa (theo kinh nghiệm API giá trị chênh áp cột dung dịch so với áp suất vỉa thường lấy 500Kpa cho 1000m chiều sâu ) Phải thường xuyên kiểm tra tỷ trọng dung dịch, tách khí kịp thời, có biểu phải tiến hành giảm vận tốc học khoan lưu lượng bơm - Khi kéo cột cần phải rót dung dịch vào giếng khoan để trì chiều cao hợp lý cột dung dịch Đảm bảo tốc độ kéo cần hợp lý, phát sử lý kịp thời hiệu ứng pistong đặc biệt ý khoan qua tầng Mioxen hạ Oligoxen - Có đầy đủ thể tích dung dịch lượng chất làm nặng để bổ sung kịp thời - Khi có tượng phun dầu khí phải đóng đối áp Tuần hoàn thay dung dịch nặng qua đường tuần hoàn phụ để khống chế áp suất vỉa SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -108- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh Chương 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 9.1 Các yêu cầu biện pháp kỹ thuật phòng cháy chữa cháy an toàn lao động - Việc tổ chức công tác bảo vệ lao động kỹ thuật an toàn giàn khoan cố đinh, thực theo quy chế với giàn khoan cố định soạn thảo dựa yêu cầu hệ thống quản lý bảo hộ lao động công nghiệp dầu khí, nội quy định xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro - Vấn đề an toàn công tác giàn khoan phải thực theo quy chế hành an toàn lao động công nghiệp dầu khí (cơ quan an toàn lao động Matxcova), quy chế thăm dò khai thác dầu khí thêm lục địa Trên sở quy chế xem xét điều kiện cụ thể việc thăm dò khai thác nước ta mà xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro đưa hướng dẫn an toàn lao động cụ thể công tác khoan biển - Trên giàn khoan phải trang bị phương tiện kĩ thuật an toàn đại báo trước cố xảy giàn khoan, bảo đảm vệ sinh công nghiệp, ngăn ngừa chứng bệnh nghề nghiệp công nhân nhân viên giàn, đồng thời giàn khoan phải trang bị phương tiện cấp cứu tập thể - Việc huấn luyện kỹ thuật an toàn phải tiến hành thường xuyên thực theo điều lệ xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro - Hệ thống ánh sáng phải đảm bảo cho công nhân viên giàn Do tính liên tục trình công nghệ khoan biển mà công tác khoan đòi hỏi cao độ sáng nơi làm việc, tiêu chuẩn độ sáng nêu nội quy an toàn xí nghiệp SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -109- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội - GVHD: Tống Trần Anh Tiếng ồn độ rung tạo nơi làm việc việc xếp hợp lý độ sáng thích hợp, cần phải xếp giải vấn đề liên quan đến tiếng ồn độ rung đến mức tiêu chuẩn cho phép Các phương tiện bảo vệ viện nghiên cứu an toàn lao động Liên Bang Nga quy định nhằm giảm tiếng ồn độ dung nơi làm việc - Việc phân bố thành phần số lượng phương tiện cấp cứu xử lý cố phải tương ứng với điều kiện giàn - Các công tác bốc dỡ hàng phải thực đạo người có trách nhiệm - Phòng cháy chữa cháy giàn phải đáp ứng đầy đủ yêu cầu quy chế an toàn thăm dò khai thác dầu khí thềm lục địa Việt Nam, giàn phải có đội động hoạt động theo kế hoạch xử lý cố Trên giàn phải có dự trữ chất làm nặng, dầu mỡ, điều khiển thủy lực đối áp Việc thử hệ thống đối áp tiến hành với có mặt ban đại diện phòng chống phun 9.2 An toàn lao động khoan giếng dầu khí - Việc khoan bắt đầu công tác lắp ráp thiết bị khoan kết thúc hội đồng nghiệm thu, tham gia vào hội đồng nghiệm thu có đại diện cán bọ phòng an toàn lao động - Việc khoan biển cho người học chuyên ngành khoan biển thực - Trước lúc bắt đầu khoan cần phải: + Rửa khoan, giá để cần, máy khoan nơi khác + Thu dọn tất thiết bị không liên quan gây trở ngại cho công việc khoan + Kiểm tra lại động khoan, cho động hoạt động thử , kiểm tra đầu xa-nhích + Kiểm tra lại máy móc khác (đồng hồ đo áp suất, đồng hồ đo trọng lượng…) SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -110- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội - GVHD: Tống Trần Anh Trước khoan giếng phải lắp thiết bị đối áp miệng giếng thiết bị phải đảm bảo độ an toàn trình làm việc - Kiểm tra lại ròng rọc tĩnh, ròng rọc động, móc xa-nhich thiết ị khác, ý đến việc gia cố bọ phận chúng, bulong nối thiết bị cần phải hãm chặt - Khi khoan có khả xuất dầu khí, kíp trưởng phải biết chắn giàn khoan phải có hai van ngược ép thử có điều kiện phù hợp với điều kiện cần khoan sử dụng - Nếu trước khoan tiến hành công tác sửa chữa trước lúc cho máy chạy phải dọn hết đồ vật không cần thiết (bulong, ecu, dụng cụ cầm tay…) từ thiết bị sửa chữa 9.3 Những nhiệm vụ biện pháp đơn vị khoan có báo động cháy • Nhiệm vụ kíp khoan - Khi có xuất dầu khí phun phải nhanh chóng làm kín miệng giếng, sau 5-10 phút phải ghi lại áp suất dư bên cần, áp suất dư cần, thể tích dung dịch bể chứa - Công việc tiến hành theo lệnh đốc công, kĩ sư trưởng hay giàn trưởng • Biện pháp ca dầu khí, nước vào khoan kéo thảcần: - Kíp trưởng : ngừng tuần hoàn, kéo cần đến đầu nối với cần vuông lên khỏi bàn roto Lắp van bi xoay vào cần khoan (khi cần vuông không có) mở van thủy lực đường Manhephone bơm dung dịch khoan Bố trí theo dõi ghi lại áp suất cần Trường hợp áp suất ống tăng cao áp suất cho phép, theo lệnh kĩ sư giàn trưởng, xả áp suất dư đồng thời bơm dung dịch nặng - Phụ khoan: Tham gia lắp bi xoay vào cần khoan, đóng van trước điều khiển, sau đóng van dập giếng Chuẩn bị phương tiện tách khí hoạt động đánh dung dịch nặng SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -111- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội - GVHD: Tống Trần Anh Thợ dung dịch: Theo dõi tuần hoàn dung dịch khoan, đo thông số dung dịch khoan, thông báo cho kíp trưởng đốc công biết diện dầu, khí nước • Biện pháp ca dầu khí , nước giếng khoan trống: - Khi khoan, đo địa vật lý bắn mìn phải ngừng công việc lạo đóng đối áp vạn - Công việc làm theo lệnh cảu cán kĩ thuật • Các trường hợp đặc biệt: - Mọi công việc khác với trường hợp phải tiến hành tuân theo kế hoạch lãnh đạo - Khi nhận tín hiệu đóng khối áp, kíp trưởng bàn điều khiển thủy lực, mở van điều khiển thủy lực đường xả đóng đối áp 9.4 Vệ sinh môi trường thi công giếng khoan - Để đảm bảo an toàn lao động sức khỏe cán nhân viên xí nghiệp, cần kiểm tra sức khỏe định kỳ hướng dẫn kiểm tra an toàn lao động hành năm định kỳ - Xét tới diện chất hữu không khí theo hướng dẫn phòng chống khí độc công nghiệp Công nhân khoan cần trang thiết bị phương tiện phòng chống khí độc làm việc với hóa chất độc hại - Trong trình làm việc chịu tác động tiếng ồn độ rung cao, công nhân cần trang thiết bị chống ồn giảm dung - Độ chiếu sáng điều kiện cần thiết đảm bảo an toàn công việc người SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -112- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh Chương 10: TỔ CHỨC THI CÔNG VÀ TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH Tổ chức thi công : Hệ thống quản lý kinh tế sản xuất ngày có tính chất thống nhất hữu các hình thức điều hành quản lý, hệ thống kế hoạch hóa và các biện pháp khuyến khích kinh tế và vật chất phát triển sản xuất Quản lý kinh tế các xí nghiệp bao gồm việc quản lý kế hoạch, tổ chức sản xuất và lao động tại xí nghiệp, định hướng nâng cao hoạt động kinh tế –sản xuất và nâng cao các chỉ tiêu kinh tế –kỷ thuật Vai trò quan trọng khuyến khích xí nghiệp sử dụng hiệu quả tiềm lao động, vật chất và tài chính thuộc về thể chế mới tài chính công tác khoan Thực hiện chuyển đổi bổ sung hệ thống mới của tổ chức sản suất là tự kiểm tra tài chặt chẽ Hiện xí nghiệp Liên doanh Dầu khí VIETSOPETRO, cấu tổ chức hoạt động theo mô hình của Liên xô cũ Xí nghiệp khoan điều hành –kỹ thuật mang tính độc lập Nó độc lập giải quyết các vấn đề về sản xuất –kỹ thuật và công nghệ ,đề xuất các biện pháp để sử dụng hoàn toàn lực sản xuất có sẵn, tiềm để nâng cao hiệu quả sản xuất và sử dụng phương tiện vật chất – kỹ thuật Vì vậy ngoài việc hoàn thành nhiệm vụ chính xí nghiệp khoan còn có nhiệm vụ áp dụng các thành tựu khoa học mới nhất, kỹ thuật và kinh nghiệm tiên tiến, nâng cao hiệu quả sản xuất nhờ nâng cao việc sử dụng nguồn lao động, vật tư và tài chính, sử dụng hợp lý nguồn vốn đầu tư bản và nâng cao hiệu quả của chúng, giảm giá thành công tác khoan ,rút ngắn thời gian thi công ,ứng dụng tổ chức khoa học lao động sản xuất và quản lý, đào tạo cán bộ lành nghề và sử dụng hợp lý chúng, nâng cao đời sống sinh hoạt cho người lao động SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -113- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh Cơ cấu sản suất của xí nghiệp khoan bản theo mô hình sau : Xí nghiệp khoan Trung tâm phục vụ công nghệ công trình Đội khoan Kíp khoan Cơ sở phục vụ sản suất Xưởng lắp ráp tháp (văn phòng ) Phân xưởng gia cố giếng(văn phòng trám) Phân xưởng dung dịch (Phòng dung dịch) Phân xưởng sửa chữa Tua bin Bãi dụng cụ Phân xưởng đối áp Kíp khoan Kíp khoan Phân xưởng thử nghiệm (thử giếng) Phân xưởng cần ống Kíp khoan Trong đội khoan gồm có 04 kíp chia làm 02 ca gồm ca ngày và ca đêm Trong 04 kíp 02 kíp nghỉ ở bờ và 02 kíp làm việc ngoài biển ( kíp kíp về) Ngoài biển có 02 kíp Kíp (I) làm việc từ 07 h đến 19h, kíp (II) làm việc từ 19h đến 07h ngày hôm sau, thời gian làm việc 12h /ngày, tháng làm việc 15 ngày ngoài biển Đứng đầu đội khoan là đội trưởng hoặc chánh kỹ sư Trong 01 ca làm việc gồm: 02 kíp trưởng SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -114- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh 04 thợ khoan 01 kỹ sư khí 02 thợ nguội khoan bơm 01 trưởng Diezel 02 thợ máy 01 kỹ sư dung dịch 01 thợ bốc mẫu 01 thợ bơm trám 01 thợ hàn Thời gian thi công giếng khoan BH -16X: − Thời gian thi công đoạn giếng từ độ sâu ÷ 300m là: 16 ngày − Thời gian thi công đoạn giếng từ độ sâu 300 ÷ 1500m là: 15 ngày − Thời gian thi công đoạn giếng từ độ sâu 1500 ÷ 3250m là: 33 ngày − Thời gian thi công đoạn giếng từ độ sâu 3250 ÷ 4670m là: 41,5 ngày SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -115- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh Lịch thi công giếng khoan BH-16X Bạch Hổ Thừi gian thi công giếng khoan (ngày ) 15.16.19.28.31 60 64 102 105,5 300 1500 3250 4670 Chiều sâu(m) Trong đó : Phần nằm ngang của biểu đồ là tổng thời gian chuẩn bị, đo địa vật lý, chống ống, trám xi măng, thời gian chờ đợi xi măng đông cứng, cũng thời gian phụ trợ Phần đường chéo thời gian khoan.Trong thời gian khoan có cả thời gian kéo thả, thay bộ khoan cụ SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -116- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh Dự toán kinh tế: 3.1 Chi phí khấu hao tài sản: 2.570.000$ 3.2 Chi phí vật tư, nhiên liệu: 6.850.000$ 3.3 Chi phí dịch vụ sản xuất: 3.150.000$ 3.4 Chi phí vận tải vật tư: 650.000$ 3.5 Chi phí vận tải biển: 980.000$ 3.6 Chi phí thiết kế, giám sát điều hành: 2.750.000$ 3.7 Tiền lương: 5.200.000$ 3.8 Tổng chi: T = T + T + …+ T = 21.500.000$ 3.9 Gía thành mét khoan: G= T 21.500.000 = = 4.191 $/m H 5130 SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -117- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội GVHD: Tống Trần Anh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] J.P Nguyễn, năm 1995, Kỹ thuật khoan dầu khí, Nhà xuất giáo dục [2] GVC Lê Văn Thắng, Hà Nội 2007, Thiết kế công nghệ khoan dầu khí [3] PGS.TS Trần Đình Kiên, Hà Nội 2002, Bài giảng Dung dịch khoan vữa trám [4] Viện NCKH TK dầu khí biển XNLD Vietsovpetro, Năm 1997, Phương án kỹ thuật xây dựng giếng khoan tìm kiếm thăm dò [4] Viện NCKH TK dầu khí biển XNLD Vietsovpetro, Năm 2006, Công nghệ bơm trám xi măng giếng khoan dầu khí [6] Bài giảng nguyên lý phá hủy đất đá, PGS.TS Hoàng Dung, Đại học Mỏ Địa Chất [7] Cẩm nang kỹ sư- công nghệ khoan giếng sâu, năm 2006, A.G.Kalinin, R.A.Gandzumian, A.G.Messer [8] XNLD Vietsovpetro viện nghiên cứu khoa học thiết kế dầu khí biển, Vũng Tàu tháng 9/2006, Báo cáo chuyên đề Công nghệ bơm trám xi măng giếng khoan dầu khí [9] Drilling Design and implementation for extended reach and complex well, M.G.Mims, A.N.Krepp, H.A.Williams, Second edition, 1999 [10] Drilling data handbook, seventh edition [11] BG Group, well Engineering and Production operation Management System, casting design manual, WEPO- Well Engineering Manager SV: Phạm Văn Phóng Lớp : Khoan – Khai thác A K56 -118-